• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권6호
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• pp.674-680
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• 2014

선박의 운항관리를 효율적으로 하기위한 관점에서 운항중인 선박의 운항관련 정보들의 모니터링에 관한 요구가 증가하고 있다. 주기관의 배기가스 배출물의 배출상태에 관한 모니터링도 그 중 하나이다. 그러나 실제 선박에서 배기 배출물의 배출량을 정확히 그리고 항시 측정한다는 것은 여러 가지 경제적, 기술적으로 어려운 문제가 적지 않기 때문에 운전 상태에 따른 적합한 예측 수단을 이용하는 것이 유용한 방법이 될 수 있다고 판단된다. 본 논문에서는 운항중인 디젤주기관의 실린더 내 압력을 측정하여 열발생율을 구하고, 정확한 연소온도를 구하기 위하여 단일영역모델(one-zone model)을 수정하여 NO 등 연소반응물의 생성량을 예측하기 위한 수정모델(modified one-zone model)에 관하여 언급한다. 이 방법은 단일영역모델의 계산결과를 이용하여 연소영역에서의 연소온도를 파악할 수 있는 방법이다. 또한, 이 방법을 이용하여 연소영역에 있어서의 공기과잉률 변화패턴이 연소영역 온도 및 NOx 생성량에 미치는 영향을 조사하고 실측 결과와의 비교를 통하여 연소과정의 공기과잉률의 실제 변화패턴을 추정하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권3호
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• pp.203-210
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• 2007

자연전위 측정에 의한 산사태나 사면 안정성 모니터링의 기본 연구로 일축 압축에 의한 암석의 파괴 시 수반되는 미소 전위를 측정하였다. 측정시스템은 24 bit의 분해능을 가지며 동시에 8채널 측정이 가능한 A/D 변환기와 일축 압축 시험기, 일축 압축 시 암석의 변형률 측정 장치, 4조의 전위 전극으로 구성된다. 구축된 시스템을 이용하여 화강암, 석회암, 사암의 암석시료와 균질한 시료 상태에서 미소 전위 발생을 모니터링하기 위해 제작한 모르타르 시료에 대하여 실험하였다. 포화된 암석 시료에서는 압력이 가해짐에 따라 모든 시료에서 미소 전위의 발생이 관측되었으며, 하중이 증가함에 따라 발생되는 전위의 세기가 증가하는 것을 확인하였다. 발생 전위의 세기는 사암, 석회암, 화강암의 순으로 크게 나타났는데, 이는 공극률과 비례관계가 있음을 알 수 있었고, 전기동역학적인 관점에서 발생 메커니즘을 설명할 수 있다. 반면, 건조 시료에서는 사암에서만 전위 발생이 관측되었는데 이는 사암에 석영 함량이 많아 발생한 압전 전위에 의한 것으로 이론을 통해 알 수 있었다. 시료에 부착된 4조의 전위전극에서의 측정된 전위세기를 비교한 결과 파괴면에 인접한 전극에서의 전위세기가 다른 전극에 비해 크게 나타나는 것을 확인했다. 이는 다채널 SP 모니터링을 통해 산사태나 사면 붕괴 지점을 미리 예측할 수 있는 긍정적인 결과로서 향후 음향방사(acoustic emission)와 동시에 측정하여 정확한 파괴면과 미소 전위세기와의 정량적 상관관계를 규명할 예정이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.914-916
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• 2013

재생에너지는 주변 환경으로부터 다양한 방법으로 다양한 형태로 획득 하는 에너지이다. 최근 기능성 고분자 복합물(EAP)을 활용하여 압력이나 진동 등의 물리적 에너지를 전기 에너지로 전환 저장, 활용하는 집전 기술이 주목 받고 있다. EAP의 한 종류인 IPMC(Ionic exchange Polymer Composite)는 친수성 특성을 가지고 있어 해양 발전 플랜트 에너지원으로 연구가 진행중이다. IPMC를 활용한 해양 발전 플랜트 연구는 시간적 제약이 없어 실시간으로 IPMC에서 생성되는 전력을 측정 할 수 있는 시스템이 필요하며, 해상에 떠있는 발전 플랜트 특성상 유선을 통한 전력 측정 시스템 구동 및 데이터 전송이 어려워 자가 발전 및 무선 데이터 전송 시스템이 필요하다. 본 연구에서는 IPMC 해양 발전 플랜트의 모니터링 시스템을 개발하고자 한다. 다수의 IPMC 발전 플랜트에 대한 개별적인 전류/전압 측정 시스템을 구축하고 이를 CAN 통신을 활용하여 메인 시스템에 모든 정보를 수집 및 무선 통신으로 데이터 전송이 이루어지도록 하며, 태양광을 이용하여 자가 발전시스템을 구축하여 외부의 공급전력 없이 실시간으로 측정시스템이 구동 할 수 있는 모니터링 시스템을 개발하고자 한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권11호
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• pp.63-70
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• 2008

본 논문에서는 MEMS 압력 센서의 스마트 센서 시스템을 구현하였다. 피에조 압력센서의 온도 드리프트 문제를 해결하기 위해 외부 환경에 맞춰 시스템이 스스로 발생 오차를 제거하는 보상 알고리즘과 이에 의해 제어되는 프로그래머블한 보정 회로를 제안하였다. 시스템은 신호처리부, 보정 회로, 온도 감지부, 그리고 마이크로프로세서 및 통신부가 SOC으로 구현되었으며, RS-232 인터페이스가 시스템의 모니터링 및 제어를 위해 사용되었다. 구현된 IC의 면적은 $4.38{\times}3.78\;mm^2$이며 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었다. $-40^{\circ}C{\sim}150^{\circ}C$ 온도 범위에서 50 KPa급 MEMS 압력센서의 온도 드리프트 보상 오차는 ${\pm}0.48%$로 측정되었다. 구현된 시스템의 전력소모는 30.5mW로 측정되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.200-200
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• 2019

본 연구에서는 실제 가압장 및 가압장후단부의 상수도관망에 발생가능한 수충격해석을 수행하고 신뢰성해석을 수행하여 파괴확률을 정량적으로 산정하였다. 이를 위해 가압장의 펌프운영조건을 다르게 적용하였고 관말단부의 압력센서를 이용하여 토출압을 선택적으로 운영하면 수충격의 규모도 작아지고 파괴확률도 대폭 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 가압장의 토출압을 선택적으로 운영하기 위해서는 관말단부에 필수적으로 충분한 수압이 존재해야하며 이를 위해서 실시간 모니터링이 가능한 압력계를 설치하게 된다. 이 압력계로부터 수신되는 데이터를 통하여 펌프의 운영이 이루어지고 최소한의 에너지 사용을 통해 효율을 증대하고 피해율도 저감하게 된다. 본 연구에서 개발된 센서기반 펌프운영시스템이 적용된 실제 상수도관망은 현재 가압장의 운영조건으로 24시간 75m의 펌프 토출압을 유지하고 있으며 관말단부의 수용가에 충분한 수압이 전달되고 있다. 가압장의 고압유지는 관말단부에 충분한 수압을 전달하기 위한 것이지만 상수도관망에서 누수와 시설물에 대한 많은 피해를 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 가압장의 펌프토출압을 75m와 60m로 선택적 운영을 할 수 있도록 프로그램을 개발하였다. 기존 가압장의 운영조건과 선택적 운영조건을 사용하여 수충격해석을 수행하였고 신뢰성해석모형을 사용하여 파괴확률을 정량적으로 산정할 수 있었다. 가압장의 운영조건을 최적화하여 효율은 증대하고 피해율을 저감할 수 있는 방법을 찾을 수 있었다. 이를 위해서 가압장의 인버터 설치는 물론이고 펌프의 최적운영을 위해 개발된 펌프운영 프로그램을 가압장 배전반에 장착하여 경제적인 운영이 될 수 있을 뿐만 아니라 실제 상수관망에서 과도한 수압으로 인해 발생할 수 있는 여러 가지 피해를 최소화할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 본 연구에서는 기존의 펌프장 토출압으로 운영되었을 때와 비교하여 에너지 절감율을 정량적으로 산정하여 비교분석하였다. 가압장 후단의 작은 마을을 대상으로 하여 절감된 전기요금은 적은 양이라 할 수 있겠으나 개발된 시스템을 전국에 적용한다면 에너지 절감으로 인한 경제적 파급효과는 크다고 할 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제32권5호
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• pp.285-297
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• 2022

본 고에서는 한반도 동남권에 분포하는 주요 단층대에 대한 장기 거동 및 미소진동 관찰을 목적으로 하는 시추공 기반 심부 복합지구물리 모니터링 시스템 구축의 일환으로 수행된 대구경 시추공 굴착 현장에서 이루어진 Extended Leak-Off Test (XLOT)에 대한 내용 및 결과를 보고한다. 다양한 시추공 센서 설치를 위한 모니터링공의 굴착은 ~1 km 깊이에서 최종 구경 200 mm 이상을 확보하는 것을 목표로 하여, 중간 깊이까지 12" 구경의 시추공 굴진 및 케이싱 설치, 이후 최종 심도까지 7-7/8" 구경의 시추공을 굴진하는 것으로 설계되었다. 현장 여건에 맞추어 약 504 m 깊이까지 12" 구경의 시추공이 굴착되었으며, API 규격의 8-5/8" 케이싱을 설치하고 배면과 암반 간의 틈새(annulus)에 대한 세멘팅 작업을 수행하였다. 이후 하부 구간 굴진(7-7/8")에 앞서 세멘팅 건정성 확인 및 암반 응력 측정 등을 목적으로 XLOT를 수행하였다. 약 4 m 길이의 나공 구간(open hole)을 확보하고, 상부에 설치된 케이싱을 이용해 물을 주입하여 시험 심도의 암반을 가압하였다. XLOT 수행 과정에서 주입 유량에 따른 시험 구간 내 압력 변화 양상을 실시간 모니터링 하였으며, 이 자료들을 일부 활용하여 현장 시추공 조건에서의 암반 투수율을 해석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.241-241
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• 2016

반도체 선폭이 20 nm급까지 감소함에 따라 기존에 수율에 문제를 끼치던 공정 외부 유입 입자뿐만 아니라, 공정 도중에 발생하는 수~수십 나노의 작은 입자도 수율에 악영향을 끼치게 되었다. 이에 따라 저압, 극청정 조건에서 진행되는 공정 중 발생하는 입자를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 장비에 대한 수요가 발생하고 있다. Particle beam mass spectrometer (PBMS)는 이러한 요구사항을 만족할 수 있는 장비로 100 mtorr의 공정 조건에서 5 nm 이상의 입자의 직경별 수농도를 측정할 수 있는 장비이다. PBMS로 입자의 수농도를 측정하기 위해서는 PBMS 전단에서 입자를 중앙으로 집속할 필요가 있다. 공기역학렌즈는 PBMS 전단에서 입자를 집속시키기 위해 일반적으로 널리 사용되고 있는 장비로 여러 개의 오리피스로 이루어져 있다. 공기역학렌즈를 지나는 수송 유체와 입자는 이러한 연속 오리피스를 거치면서 팽창과 수축을 반복하며, 관성력의 차이로 인해 입자가 중앙으로 집속된다. 그러나 기존 공기역학렌즈는 고정된 직경의 오리피스를 사용하기 때문에 설계된 공정조건 이외에는 입자의 집속효율이 감소한다는 단점을 지닌다. 따라서 공정조건이 바뀔 경우 공기역학렌즈를 교체해야 되며, 진공이라는 환경하에서 이러한 교체는 많은 시간과 노력을 요구로 한다. 본 연구에서는 이러한 공기역학렌즈의 문제점을 해결하기 위해 다양한 공정조건에서 교체 없이 사용할 수 있는 새로운 형태의 직경 가변형 공기역학렌즈인 조리개형 공기역학렌즈를 제안하였다. 기존 연구를 통해 조리개형 공기 역학 렌즈가 다양한 압력 범위 내에서 나노입자를 성공적으로 집속할 수 있음을 보였지만, 장비를 상용화하기 위해서는 사용자가 좀 더 쉽게 렌즈직경을 결정 할 수 있어야 한다. 이에 본 연구에서는 조리개형 렌즈의 중공 직경에 따른 입자 집속 특성을 평가하였으며, 최종적으로 압력과 집속하고자 하는 직경에 따라 렌즈 중공 직경을 결정할 수 있게 해주는 데이터 베이스를 제작하였다.

• 한국습지학회지
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• 제7권2호
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• pp.133-144
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• 2005

본 연구는 갯벌의 생태계 및 환경 현황, 갯벌 주변의 사회경제적 이용현황, 지역주민 설문조사 등의 다양한 자료를 활용하여 갯벌을 관리유형별로 구분하였고 이에 대한 기본 관리방안을 도출하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 간의 사회경제활동과 환경과의 관계를 규명하기 위해 채택한 압력-상태-대응 구조(PSR 구조)를 활용하였고, 갯벌 유형을 보호습지대상지역, 습지개선지역, 이용조정지역으로 구분하였다. PSR 평가체계를 활용하여 보호습지대지역은 34개, 습지개선지역은 26개, 이용조정지역은 9개의 단위 갯벌로 나타났다. 갯벌 관리의 기본방향은 갯벌 유형에 따라 지역의 특성을 고려하여 구체적인 방안을 달리하여야 할 것이다. 보호습지대상지역은 습지보호지역 지정시 우선적으로 검토되어야 하며 갯벌목록 및 모니터링을 통해 지속적인 연구와 관리계획 수립이 이루어져야할 것이다. 습지개선지역은 자연상태로 개선이 가능한 곳으로 판단되는 지역이고 이를 위해 압력요인 완화와 복원이 이루어져야 할 것이다. 이용조정지은 보전 및 개선의 필요성이 낮은 지역으로 심각한 위협을 줄 수 있는 이용행위의 조정이 필요한 지역이다. 그러나, 기본적으로 갯벌의 보전과 장기적으로 지속가능한 이용에 우선순위를 두어 관리방안을 마련하는 것이 중요하다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1462-1468
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• 2014

30MeV 사이클로트론의 양성자가 Xe-124 기체 표적 시스템에 조사될 때 일어나는 핵반응을 적용하여 Xe 가스를 GPM으로부터 타겟으로 전송하는 시스템을 설계하였다. 시스템 설계는 크게 4파트로 구성되며 각각의 하드웨어 부분은 솔리드웍스 3-D 캐드를 이용하여 설계하였다. 타겟 시스템 중 헬륨으로 Havor foil을 냉각시키게 설계했고, 타겟 내 Xe 가스가 양성자로 조사 시 상승하는 타겟 온도를 냉각수로 냉각시켜주도록 설계하였다. 또한, 온도센서와 압력센서를 장착하여 타겟 내의 온도와 압력을 확인할 수 있도록 구성 하였다. GPM은 Xe 가스를 타겟으로 운반, 준비하는 부분이며 Xe 가스를 저장하는 부분과 불순물을 제거하는 부분으로 구성되어 있다. HCS는 헬륨을 이용하여 각 파트를 세척하고 냉각시켜 주는 부분이며, 각각의 장치들은 PLC로 제어하여 유지보수시의 편리성을 추구하였고 PC Vue 모니터링 프로그램을 사용하여 SIEMENS PLC와 인터페이스 하여 시스템을 보다 안전하고 편리하게 감시하도록 구성하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권4호
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• pp.281-286
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• 2003

혈압은 사람의 건강상태를 알 수 있는 가장 기본적인 의학적 파라메터 중 하나이며, 오실로메트릭 방법을 사용한 혈압측정 시스템은 팔 동맥에서 커프를 통해 나타나는 압력을 측정함으로써 혈압수치를 비침습적으로 모니터링 하는 장치이다. 된 논문에서는 커프에 공기를 주입하면서 혈압을 측정하는 가압식 손목형 혈압측정 시스템을 설계하였다 설계한 혈압측정 시스템은 전원부와 압력을 가하는 공기주머니를 포함하는 커프, 신호검출부, 신호처리부, 무선 송수신부 그리고 디스플레이부로 구성된다. 설계한 자동 혈압측정 시스템은 기존에 일반적으로 사용되고 있는 자동혈압측정 시스템과의 수축기, 이완기 혈압 및 심박동수의 비교분석을 통해 신뢰성을 평가하였다. 수축기 혈압과 이완기 혈압을 결정하기 위해 MAA (Maximum Amplitude Algorithm)를 사용하였고, 적용한 특성비율은 0.436. 0.671이 었다.